热喷涂在煤矿上应用范围很广,下面就几种典型的应用作以阐述。
2.1 电机轴承座的修复
某矿副井绞车运转时有异响 ,检修时发现绞车电机 320 kW ,轴承与轴由于长时间磨损造成配合间隙过大 ,加工新轴工期长、浪费资金 ,因此采用喷涂方法解决 ,其步骤为 :
(1) 将电机转子夹在相应车床上校正 ,转速为 5r/min , 利用氧气 —乙炔对轴承位置加热至 80～150 ℃。
(2) 利用车床低转速 ,在轴承位置车削螺纹 ,其中螺距为 115 mm ,在车削过程中 ,刀具刃口要低于工件轴线 2～3 mm ,使螺纹表面粗糙 ,有利于喷涂进行。
(3) 做完上述工作后 ,进行喷涂作业。首先调整好喷涂设备参数 ,电压 32 V ,电流为 120 A ,喷涂距离为 150 mm ,并垂直于轴面 ,涂层厚度应大于标准尺寸 015 mm。
(4) 加工 ,由于对涂层的粗车和精车要求不同 ,在刀具的几何参数上和切削量上也有差异 ,其标准如表 1、表 2 所示。
由装夹到加工完成只用了 4 h ,效率非常高 ,而成本只有新轴的 10 % ,并且喷涂后的轴使用寿命比原来提高了 3 倍 ,此绞车电机轴喷涂后 ,从 1996 年 8月安装使用到现在。另外 ,轴类喷涂还有采煤机摇臂、主轴、主通风机大轴、减速机 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴 ,液压泵站曲轴等 ,应用情况十分良好 ,取得了很高经济效益。
2.2 减速机壳孔的修复
矿用减速机壳体绝大部分都是铸铁制造 ,其在煤矿苛刻环境下壳孔的磨损损坏相当严重 ,现用电弧喷涂 ,选用合适的丝材、减速机壳得以恢复使用 ,且丝材主要成份是 Ni、Cr 为主要元素 ,硬度、耐磨、耐腐都大大优于原铸铁材质 ,延长了其使用寿命 ,工艺要点如下 :
(1) 铸铁密度小、孔隙大 ,润滑油在长期工作中已较深地渗入到微孔中 ,要用一般的溶剂清洗很难做到 ,可用多次火焰烧蚀的办法解决。
(2) 在将孔镗圆的前提下 ,尽量减小加工尺寸 ,涂层厚度尺寸大于公称尺寸 0.3～0.5 mm ,如需喷厚涂层时 ,应采用多次喷涂方法。
(3) 油孔和边缘要倒圆 ,可用石墨棒堵住油孔 ,石墨棒应高出涂层 115 mm ,以便喷涂完进行清除。
(4) 喷涂时应注意喷涂方向 ,保证涂层厚度的一致性 ,至少检验 3 个方向的尺寸、以免厚度不均。此外 ,孔类喷涂在煤矿中还有电机端盖、轴承室、水泵轴套、液压支柱。
2.3 井下溜槽、溜链、刮板、喷浆机摩擦片与熔喷煤矿中的输送机中部槽受到钢链刮板摩擦 ,经过在易磨损部位喷涂 12HBK合金粉末 ,使寿命提高了 4 倍 ,检修次数由 015 a 一次变为 2 a 一次 ,节省了大量的人力物力 ,其工艺要点 :
(1) 溜槽大部分是 16Mn 钢板制造 ,热感性强散热快 ,熔喷后应注意保温 ,以免冷却速度快产生裂纹。
(2) 最好新槽及溜链在安装前进行耐磨喷涂 ,这样效果更加明显 ,溜槽磨损特别大的沟槽应先用506 焊条补平 ,再进行粗化喷涂。
(3) 喷浆机摩擦片厚度在 20～30 mm 之间 ,为防止变形 ,应分对称 4 部分进行熔喷 ,涂厚为 0.2～0.3mm ,由于磨擦片受到砂粒的强烈冲蚀 ,所以最好选用 WC45 %的 Ni 基自熔合金粉末。
2.4 带式输送机底托架的防腐喷涂
井下空气潮湿 ,且还含有 SO2、H2S、NO2 等 ,腐蚀性气体 ,钢铁腐蚀相当严重 ,原带式输送机底托架要用涂刷防腐漆的方法进行防护 ,防护效果不好 ,不到1 a 表面就起泡 ,呈片状脱落 ,1.5 a 左右整体锈蚀 ,采用热喷涂 Al 加封孔剂进行防腐处理 ,服务年限可能达到 30 a 以上。
3 结语
利用热喷涂的方法解决矿山中的设备表面防腐 ,机械零部件的表面强化和易损件失效 ,报废件进行再修复 ,是一种简单易行的有效方法 ,这一技术在煤炭行业中应用前景广阔 ,可取得巨大经济效益。
